Eigenbau Platine für Lichtsteuerung auf Basis des LaneBoysRC Light Controllers

  • Ich hatte schon mal im anderen Thread geschrieben, aber der Vollständigkeit halber nochmal hier zitiert:



    Ich habe jetzt den Stromanschluss tatsächlich als XH-Stecker ausgeführt um ggf. den Balancer-Anschluss eines 2S LiPo-Packs als Stromquelle zu verwenden, für andere Stromquellen muss halt ein Adapter her.


    In der Zwischenzeit ist es nur noch ein zweipoliger Anschluss, siehe weiter unten.


    Ausserdem habe ich neben dem "originalen" 3,3V-Regler für den Mikroprozessor auch einen 5 Volt-Spannungsregler integriert. Der liefert zwar "nur" 250 mA Ausgangsstrom, aber für Mikro-Servos um Dekration wie Lenkrad oder Fahrerfigur zu bewegen sollte das reichen, da da ja nicht sonderlich viel Kraft notwendig ist.


    Der Schaltplan und das Layout sind so weit fertig, dass ich die Platine in Auftrag geben kann. Als Software für den Platinenentwurf nutze ich KiCad. Die Platine wird ca. 2,8 x 4,5 Zentimeter gross. Ich hatte ja geschrieben, dass ich die Platine zunächst so entwerfe, dass ich die Beleuchtung des TRX-4 Defender betreiben kann, aber grundsätzlich funktioniert die Belegung der Stecker auch für andere Modelle.

    Update #1


    Ich baue diese Lichtsteuerung ja um das Licht an meinem TRX-4 Defender anzusteuern, dabei habe ich einen wichtigen Umstand übersehen:


    Alle Dioden werden ja über das 16-Kanal LED-Treiber-IC TLC5940 angesteuert. Der Diodenstrom für alle 16 Kanäle wird mit einem einzigen Widerstand an einem Referenzeingang eingestellt, wobei das IC maximal 120 mA pro Kanal treiben kann.


    Die Hauptscheinwerfer-LEDs besteht aus 3 LEDs in einem Gehäuse mit einem Nennstrom von 50 mA pro LED, d.h. theoretische 150 mA insgesamt. Alle anderen LEDs (Standlicht, Blinker, Rücklicht) haben einen Nennstrom von 20 mA.


    Ich hab's ausprobiert: Wenn sich die drei Hauptscheinwerfer-LEDs die 20 mA teilen ist das doch funzeliger als ich es mir gewünscht habe :/


    Ich hätte jetzt den Strom per Referenzwiderstand auf 120 mA einstellen können um die maximale Helligkeit auszunutzen. Die Begrenzung des Stroms auf 20 mA für alle anderen LEDs über die Programmiermaske der LaneBoysRC-Lichtsteuerung war mir zu fehlerträchtig.


    Stattdessen habe ich mich entschieden noch zwei Ausgänge des LED-Treiber-ICs für die Hauptscheinwerfer zu spendieren: Den Diodenstrom stelle ich dann auf die "ungefährlichen" 20 mA ein und betreibe damit 2 LEDs im Hauptscheinwerfer als Abblendlicht, die dritte wird extra versorgt als Fernlicht. 8)


    Damit sind auf der Lichtsteuer-Platine aber auch zwei Steckverbinder für Sonder-Licht entfallen und ich konnte den ganzen Entwurf nochmal kompakter gestalten: Die Platine ist jetzt 7 Millimeter kürzer als im ersten Entwurf und ist 2,8 x 3,8 Zentimeter gross.





    Update #2


    Ich habe nochmal eine Weile überlegt und mit verschiedenen LEDs für die Hauptscheinwerfer in meinen Fahrzeugen experimentiert. Zwei Leitungen für Strom nach Vorne braucht es nicht bei max. 100 mA am Hauptscheinwerfer.


    Zudem habe ich mal "Inventur" gemacht wieviele LEDs ich jeweils Vorne und Hinten ansteuern will. Im Ergebnis bin ich von den vier LED-Kanälen für Vorne zurück auf drei: Scheinwerfer, Standlicht, Blinker reichen. Hinten sind es Rücklicht, Rückfahrlicht, Blinker. Demnach reicht für Vorne links und rechts und Hinten links und rechts jeweils einen vierpoligen Steckverbinder.


    Das ergibt 12 belegte Kanäle am LED-Treiber, somit bleiben vier Kanäle für Sonderbeleuchtung.


    Den Steckanschluss für den Strom habe ich auf die benötigten zwei Pole reduziert.


    Die Platinengrösse ist mit 2,8 x 3,8 Zentimeter gleich geblieben, aber im Ergebnis konnte ich die Steckverbinder zu den LED kompakter anordnen. Die Stiftleisten für die Servosignale und den Programmieranschluss sind jetzt auch alle beisammen was die Verkabelung im Fahrzeug etwas aufgeräumter machen sollte. Am Ende war sogar noch Platz für eine Befestigungsbohrung für eine M2 Schraube 8)




    Update #3


    Es gibt ja die Möglichkeit die Lichtsteuerung als Präprozessor zur konfigurieren. Dann erzeugt der Microcontroller aus den angeschlossenen Fernsteuersignalen einen Datenstrom der an eine zweite Lichtsteuer-Platine gesendet wird. Dadurch kann der Kabelverhau zwischen Chassis und Karosserie auf drei Leitungen reduziert werden: Spannungsversorgung, Daten und Masseleitung.


    Für den Präprozessor sind die ganzen LED-Anschlüsse und der LED-Treiber ja nicht notwendig, also habe ich eine zweite Platine entworfen, die nur die Anschlüsse für die Servo-Signale hat. Da hier auch 5V Spannung ausreichen und wenig Strom fliesst kann hier die BEC-Spannung vom Fahrtregler verwendet werden. Diese wird entweder über den Gas-Kanal oder über eine separate zweipolige Stiftleiste angeschlossen.



    Plan B ist, dass Plan A funktioniert.

    6 Mal editiert, zuletzt von ikletti () aus folgendem Grund: Update #2

  • ... damit eine eventuelle Anpassung, die direkt mit der Funktion zu tun hat, auch unmittelbar anschließend kommt und nicht in den Wirren zahlloser Postings untergeht!


    An den TE: super gelöst! Wieviel Strom darf je angeschlossene LED fließen?


    Gruß Stefan

    Gruß Stefan


    Aus einem anderen Modellbauforum:

    "Behandle jedes Bauteil, als ob es ein eigenes Modell ist; auf diese Weise wirst Du mehr Modelle an einem Tag als andere in ihrem Leben fertig stellen." :headbang:

  • was soll der Platzhalter Post da oben?

    Genau dieses:

    damit eine eventuelle Anpassung, die direkt mit der Funktion zu tun hat, auch unmittelbar anschließend kommt und nicht in den Wirren zahlloser Postings untergeht!

    Weil ich heute beschlossen habe die Platine nochmal zu überarbeiten habe ich mir, nachdem drei Tage lang niemand was dazu geschrieben hat, mal den zweiten Post reserviert. Ich find's selber auch mühsam die aktuellen und wichtigen Infos aus seitenlangen Threads zusammensuchen zu müssen.


    So habe ich zwei Posts am Anfang wo ich die aktuellen Infos unterbringen kann und kann insgesamt 20 Bilder und Dateien mit Daten posten.


    Back to topic ...


    Nachdem ich völlig ignoriert habe, dass die von mir vorgesehenen LEDs für Standlicht, Blinker und Rücklicht alle 20 mA Nennstrom haben, die Hauptscheinwerfer-LEDs aber 150 mA, habe ich heute beschlossen die Platine nochmal zu überarbeiten. Die Infos wieso und warum gibt's in diesem Post: Licht für TRX-4 auf selbst entworfener Platine mit SMD-LEDs, neue Versionen dann am Anfang dieses Threads :thumbup:

  • Wieviel Strom darf je angeschlossene LED fließen?

    Der maximale Strom wird am Treiber-IC über einen Referenz-Widerstand an einem dafür vorgesehenen Pin eingestellt. Das IC kann maximal 120 Milliampère pro Kanal. Ich selbst werde den Strom auf 20 mA pro Kanal einstellen. Weniger als der eingestellte Maximalwert geht auch, das wird dann als Prozentwert über die LaneBoysRC-Software eingestellt.

  • ah,okay. Danke.

    Ich hatte vor Kurzem bei meinem Model A nämlich auch das Problem, die Helligkeit einzustellen. Daher wäre ein Widerstand zur individuellen Einstellung optimal.


    Gruß Stefan

    Gruß Stefan


    Aus einem anderen Modellbauforum:

    "Behandle jedes Bauteil, als ob es ein eigenes Modell ist; auf diese Weise wirst Du mehr Modelle an einem Tag als andere in ihrem Leben fertig stellen." :headbang:

  • Platinen sind da, Teile auch, allerdings fehlt jetzt die Zeit zum Bestücken und Testen pardon



    Es steht allerdings auch schon fest, dass ich nochmal ein paar Änderungen vornehmen werde. Ich stehe mit Werner von LaneBoysRC per E-Mail in Kontakt und habe mit ihm dieses Problem besprochen:

    Die Hauptscheinwerfer-LEDs besteht aus 3 LEDs in einem Gehäuse mit einem Nennstrom von 50 mA pro LED, d.h. theoretische 150 mA insgesamt. Alle anderen LEDs (Standlicht, Blinker, Rücklicht) haben einen Nennstrom von 20 mA.

    Ich hätte jetzt den Strom per Referenzwiderstand auf 120 mA (Maximum des Treiber-ICs) einstellen können um die maximale Helligkeit auszunutzen. Die Begrenzung des Stroms auf 20 mA für alle anderen LEDs über die Programmiermaske der LaneBoysRC-Lichtsteuerung war mir zu fehlerträchtig.


    Stattdessen habe ich mich entschieden noch zwei Ausgänge des LED-Treiber-ICs für die Hauptscheinwerfer zu spendieren: Den Diodenstrom stelle ich dann auf die "ungefährlichen" 20 mA ein und betreibe damit 2 LEDs im Hauptscheinwerfer als Abblendlicht, die dritte wird extra versorgt als Fernlicht.

    Ich muss ein paar Dinge bei der Auswahl der Schaltausgänge am MIkroprozessor beachten, aber dann kann er ohne Änderung an der Programmiermaske die Software so anpassen, dass mehr Schaltkanäle für hohe Ströme zu Verfügung stehen! :thumbup:


    Das bedeutet, ich kann noch ein oder zwei weitere Transistoren vorsehen, die hohe Ströme schalten können, muss aber halt Schaltplan und Layout nochmal überarbeiten, was ich in dem Fall SEHR gerne mache 8)

  • Die erste Platine funktioniert (fast) auf Anhieb! :thumbup:




    Im Augenblick läuft ein Blink-Test-Programm von LaneBoysRC, die Programmierung eines eigenen Lichtprogramms ist der nächste Schritt, dann folgen die Modifikationen der Steuerplatine.

  • Mit diesem Schema kannst du den TLC dazu überreden, auch mehr als 120maA zu schalten. Bei mir schalten ich so 12V über eine 700mA KSQ für meine Dachleuchten. Es gibt darüber hinaus auch KSQs die mit einem Pin vom Arduino geschaltet werden können. Die von Honeywell zum Beispiel.

  • Mit diesem Schema kannst du den TLC dazu überreden, auch mehr als 120maA zu schalten. Bei mir schalten ich so 12V über eine 700mA KSQ für meine Dachleuchten. Es gibt darüber hinaus auch KSQs die mit einem Pin vom Arduino geschaltet werden können.

    Die Schaltung ist eine klasse Idee! Ich habe das direkt im aktuellen Entwurf mit eingebaut, dauert allerdings noch ein bisschen bis ich da fertig bin und wieder was veröffentlichen kann.


    Edit:


    Hier jetzt doch drei "schnelle" Screenshots:





    Irgendwie bin ich bei der Umsetzung eskaliert ... pardon


    Für vier der LED-Treiber-Kanäle habe ich den Schaltungsvorschlag von summX übernommen und ins Layout integriert. Die Platine ist jetzt ca. 5x3 Zentimeter gross. Wenn der "high current"-Teil nicht benötigt wird kann die Platine vor dem Bestücken entlang der Linie mit den Bohrungen abgebrochen oder abgesägt werden und schon ist sie nur noch ca. 4x3 Zentimeter gross.


    Nachdem ich damit so weit bin zweifele ich ob das praktisch ist. :/ Wahrscheinlich wäre eine abgesetzte Platine für die Hochstrom-Treiber sinnvoller, dann kann auch eine andere Versorgungsspannung geschaltet werden.


    Ich werde diese Version aber auch mal Fertigen lassen und Schauen ob das mit dem Abbrechen funktioniert, solche Platinen habe ich zwar schon gesehen aber halt selbst noch keine entworfen.

    Plan B ist, dass Plan A funktioniert.

    Einmal editiert, zuletzt von ikletti () aus folgendem Grund: Screenshots angefügt

  • Habt ihr heimlich Kameras installiert? Habe gestern die neuen Platinen bekommen und vorhin gelötet.Testen klappt aber erst Montag oder Dienstag pardon



    (Die verzogene Platine, die als Unterlage dient bitte ignorieren. Als mir der Fehler einseitig beschichtetes 0,5er Material zu verwenden auffiel war der Lözprozess schon zu weit fortgeschritten um nochmal abzubrechen) :oops:


    Kleinserie ist sicher möglich 8)

  • Die erste Platine des neuen Entwurfs ist programmiert und funktioniert :D


    Hier noch ohne Steckverbinder, über Widerstand konfiguriert für 20 mA LED-Strom pro Kanal:



    Mit Steckverbindern:



    Und der komplette Testaufbau:


    Links: Empfänger zum Erzeugen von Test-Fahrsignalen und Programmieradapter

    Mitte: Die Steuerplatine

    Rechts: Die Platinen mit den LEDs passend für den TRX-4 Defender



    Bewegte Bilder gibt's auch!


    Durch "Klicken" an der Fernbedienung werden die programmierten Szenen vorwärts durchgeschaltet, durch Doppelklick rückwärts. Ein Vierfach-Klick aktiviert den Warnblinker. Normale Blinker, Bremslicht und Rückfahrscheinwerfer werden von der Steuerung automatisch aus den empfangenen Fernsteuersignalen erzeugt.


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